24层剪力墙结构计算书.docx

结构计算书

业 号
（共 册，第 册）

工程名称

项 目

本册主要内容
结构设计概况说明

荷载统计，电算信息

计算

校对

审核

*****公司 2007年 06月 20 日

一:结构计算书首页

1. 概况
·工程所在地名
·建筑物层数 地上 24 层，地下 0 层
·建筑物高度 72 .00 m，长度 69.70 m
·建筑物安全等级 二 级
2. 建筑抗震
·地震基本烈度 6 度
·抗震设防烈度 6 度
·建筑抗震设计按 近震 的有关规定执行
·建筑物重要性类别 丙 类
·场地土类型 中硬－中软 场地土
·建筑场地类别 Ⅱ 类
·高层抗震墙抗震等级 四 级

3. 工程地质勘察
·勘察单位名称　
·勘察报告编号　KC2007-067
·报告提交日期 2007-04-20
·勘察阶段 详勘
工程水文地质情况及场地特殊地质条件的说明
·勘探期间混合静止水位 地表下0.5~7.5 米．.
·地下水对混凝土无腐蚀性

4. 地基基础
·基础类型 整体筏板基础
·地基处理
·基础埋置深度 承台底 –5.0 米
·±0.000相当于绝对标高 27.90 米
·自然地面平均绝对标高 27.90 米
·室外筑成地面相对标高 -0.600米（西）；-0.450米（东）
·基底：-5.00米 = 23.00米 (绝对标高)
·天然地基、复合地基或桩基持力层土层号，土名及状态（复合地基须说明
被处理的土层情况）
5．结构选型
·结构形式 剪力墙结构
·伸缩缝、沉降缝、防震缝和后浇带的设置
超长及平面凸凹超规单体设置伸缩缝、防震缝
主楼与裙房间设置沉降缝
·楼板选型 现浇板
·屋面板选型 现浇板
·混凝土强度等级：
楼层位置
墙柱砼强度
梁板砼强度
1～6
C40
C35
7～13
C35
C30
14～19
C30
C25
20～24
C25
C25
大屋面
C25
C30
6. 其他(特殊荷载，新技术、新结构、新材料的选用，特殊构造处理以及标准图集的选用等)
03G101-1：《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》
03ZG003： 《多层和高层混凝土房屋结构抗震构造》
二． 荷载统计
a) 楼(屋)面均布活荷载及装修恒荷载标准值(kN/m2)
· 活荷载取值依据: <<建筑结构荷载规范>>(GBJ9-87)
· 装修恒荷载取值依据: 中南标98ZJ001
· 装修恒荷载中不包含现浇板自重

装修均布恒载标准值 (kN/m2) 统计过程如下：

1． 客厅、餐厅: 大理石楼面 ( 楼11做法 ): 1.16
30厚砂浆找平层: 0.03 x 20 = 0.6
现浇钢筋混凝土楼板： 另计
吊顶或板底粉刷: 0.4

合计： Σ = 2.16 ≈ 2.2

2． 卧室、书房: 单层木地板 ( 楼17做法 ): 1.22
30厚砂浆找平层: 0.03 x 20 = 0.6
现浇钢筋混凝土楼板： 另计
吊顶或板底粉刷: 0.4

合计： Σ = 2.22 ≈ 2.2

3．厨房: 陶瓷地砖 ( 楼27做法 ): 2.26
30厚砂浆找平层: 0.03 x 20 = 0.6
现浇钢筋混凝土楼板： 另计
吊顶或板底粉刷: 0.4

合计： Σ = 3.26 ≈ 3.3

4． 卫生间: 陶瓷地砖 ( 楼27做法 ): 2.26
（降300） 200厚炉道: 1.2 x 0.2 = 2.40
现浇钢筋混凝土楼板： 另计
吊顶或板底粉刷: 0.4

合计： Σ =5.06 ≈ 5.1

5. 卫生间 陶瓷地砖 ( 楼27做法 ): 2.26
（不降） 30厚砂浆找平层: 0.03 x 20 = 0.6
现浇钢筋混凝土楼板： 另计
吊顶或板底粉刷: 0.4

合计： Σ = 3.26≈ 3.3

6. 阳台: 陶瓷地砖 ( 楼10做法 ): 1.22
30厚砂浆找平层: 0.03 x 20 = 0.6
现浇钢筋混凝土楼板： 另计
吊顶或板底粉刷: 0.4

合计： Σ = 1.7

7．楼梯平台： 陶瓷地砖 ( 楼10做法 ): 0.7
30厚砂浆找平层: 0.03 x 20 = 0.6
现浇钢筋混凝土楼板： 另计
吊顶或板底粉刷: 0.4

合计： Σ = 1.7

8. 楼梯斜锻: 陶瓷地砖 ( 楼10做法 ): 0.7
现浇钢筋混凝土楼板： 另计
吊顶或板底粉刷: 0.4

合计： Σ =1.1 ( 实取1.5 )

9．上人屋面 有保温隔热 ( 屋7做法 ): 3.6
现浇钢筋混凝土楼板： 另计
吊顶或板底粉刷: 0.4

合计： Σ = 4.0

10. 不上人屋面: 有保温 ( 楼10做法 ): 2.2
现浇钢筋混凝土楼板： 另计
吊顶或板底粉刷: 0.4

合计： Σ =2.6

11．露台 有保温隔热 ( 屋7做法 ): 3.6
现浇钢筋混凝土楼板： 另计
吊顶或板底粉刷: 0.4

合计： Σ = 4.0

12. 花园 有保温隔热 ( 楼7做法 ): 3.6
300厚土体 18x0.3=5.4
吊顶或板底粉刷: 0.4

合计： Σ =9.4

b) 楼(屋)面现浇板均布自重(恒荷载)标准值(kN/m2)

· 计算现浇板自重时考虑混凝土的容重为25 kN/m3
· 各种厚度现浇板自重(恒荷载)标准值分别为:
板厚80mm: 2.0 kN/m2
板厚100mm: 2.5 kN/m2
板厚120mm: 3.0 kN/m2
板厚140mm: 3.5 kN/m2
板厚160mm: 4.0 kN/m2
板厚180mm: 4.5 kN/m2
板厚200mm: 5.0 kN/m2
板厚300mm: 7.5 kN/m2
板厚350mm: 8.75 kN/m2
板厚400mm: 10.0 kN/m2

c) 楼(屋)面现浇板均布恒荷载标准值为装修恒荷载标准值加上自重恒荷载标准值。
例如：会议室现浇板板厚100mm, 则其均布恒荷载标准值为：
gk=2.5+2.2=4.7 kN/m2
具体楼(屋)面现浇板均布恒荷载标准值计算结果详电算输出结果《荷载平面简图》，计算过程此处从略

d) 梁，墙线荷载(恒荷载)标准值(kN/m2)
加气块墙体干容重γo=5.0 kN/m3 ,饱和湿容重γ=7.5 kN/m3 。
加气混凝土块面容重为：qo=γt+0.8
当t=250时，qo=2. 7 kN/m2
当t=200时，qo=2. 3 kN/m2
当t=100时，qo=1.55 kN/m2
线荷载均按上层梁高400mm计算。
线荷载计算公式：q= qoX(H-0.4）
当t=250时，qo=7. 0 kN/m2
当t=200时，qo=6. 0 kN/m2
当t=100时，qo=4. 0 kN/m2
· 计算梁，墙线荷载时考虑加砌混凝土砌块的吸水饱和湿容重为7.0 kN/m3
· 加砌混凝土砌块墙体均考虑两面各做20mm厚的砂浆粉刷
· 各种厚度加砌混凝土砌块墙体面容重(恒荷载)标准值分别为:
墙厚250mm: 2.55 kN/m2
墙厚200mm: 2.20 kN/m2
墙厚150mm: 1.85 kN/m2
墙厚100mm: 1.50 kN/m2
· 计算梁，墙线荷载时按墙体面容重乘以墙体高度考虑，例如:
外墙墙厚250mm，层高3.3m，墙顶梁高h=600mm时，梁上线荷载标准值为：
q=2.55x(3.3-0.6)=6.885 kN/m2 实际取值为q=6.9 kN/m2
· 具体梁，墙线荷载计算值详电算输出结果《荷载平面简图》，计算过程从略
三． 电算结果分析
·主体结构电算软件: 中国建科院PKPM-SATWE系列
·对电算结果进行分析, 各种指标均符合规范相关要求且符合通常工程经验.
具体详电算输出结果，分析过程从略

机 算 参 数
实际取值
合理取值范围

总

信

息
混凝土容重
26(kN/m3)

钢材容重
78(kN/m3)

竖向力计算信息
模拟施工加载1

墙元侧向节点信息
内部节点

设

计

信

息
梁柱重叠部分简化
作为刚域

柱配筋计算原则
按双偏压计算

结构重要性系数
1.0

梁保护层厚度
25(mm)

柱保护层厚度
30(mm)

剪力墙暗柱长度取值原则
墙厚小于350mm时，取2.0倍墙厚

墙厚小于600mm时，取1.5倍墙厚

配

筋

信

息
墙主筋强度
210(N/m2)

梁主筋强度
300(N/m2)

柱主筋强度
300(N/m2)

梁箍筋强度
210(N/m2)

柱箍筋强度
210(N/m2)

梁箍筋间距
100mm

柱箍筋间距
100mm

墙分布筋强度
210(N/m2)

墙水平分布筋间距
200mm

墙竖向分布筋配筋率
0.30%

风

荷

载

信

息
地面粗糙度类别
C类

结构类别
剪力墙结构

修正后的基本风压
0.40(KN/m2)

体型分段数
2

第一段最高层号
10

第一段体型系数
1.3

第二段最高层号
26

第二段体型系数
1.3

地

震

信

息
考虑扭转藕连
藕连

设计地震分组
一组

计算震型个数
36

活荷质量折减系数
0.50

地震烈度
6.00

场地土类型
Ⅱ

剪力墙抗震等级
四

周期折减系数
0.7

结构的阻尼比
5

活

荷

信

息
恒载分项系数
1.20

活载分项系数
1.40

柱、墙设计时活荷载
折减

传给基础的活荷载
折减

梁活荷载不利布置计算层数
不考虑

柱
墙 折
基 减
础 系
活 数
荷
载

1层折减系数 1

2-3层折减系数 0.85

4-5层折减系数 0.7

6-8层折减系数 0.65

9-20层折减系数 0.6

20层以上层折减系数 0.55

调

整

梁端负弯矩调幅系数
0.85

梁跨中弯矩增大系数
1

梁扭矩折减系数
0.4

连梁刚度折减系数
0.55

中梁刚度增大系数
1.0

信
注：边梁刚度放大系数为：（1+Bk）/2 .

息
全楼地震力调整系数
1.00

0.2Qo调整起始层号
0

0.2Qo调整终止层号
0

顶塔楼地震力放大起算层号
0

放大系数
1.00

四． 高层结构特征：
电算采用中国建研院PKPM-Satwe系列软件，计算结果详见表。
栋 号
11栋（左边）
11栋（右边）
荷载作用方向
X方向
Y方向
X方向
Y方向
建筑物总重量G0（KN）
18397.56
15252.979
结构自振周期T1（S）
2.4671
2.6316
自振周期与层数的比值T1/N
0.103
0.110
扭转与自振周期的比值Tt/ T1
0.823
0.84
结构顶点弹性
位移U（mm）

(最大位移/平均位移)Max
风荷载作用下
11.60
23.16
12.69
26.59
1.06
1.13
1.07
1.17
地震作用下
19.16
22.22
19.89
24.38
1.15
1.24
1.04
1.23
最大层间弹性
位移/层高

(最大位移/平均位移)Max
风荷载作用下
1/4729
1/2699
1/4728
1/2180
1.06
1.13
1.07
1.17
地震作用下
1/2663
1/2585
1/3038
1/2163
1.15
1.24
1.04
1.23
地震作用下底部剪力QO(kN)
1497.93
1538.16
1310.49
1231.52
地震作用下底部剪力系数QO/Ge
0.81%
0.84%
0.86%
0.81%
地震作用下倾覆力矩MO（kN·m）
77892.3
79984.1
68145.4
64039.0
体型特征
建筑物长x宽x高
37.8x14.9x72.0
31.5x14.9x72.0
长宽比L/Bmax
2.54
2.11
高宽比H/Bmax
4.83
4.83

双向板计算
1．1 基本资料
1．1．1 工程名称：工程一
1．1．2 边界条件（左端/下端/右端/上端）：固定/固定/固定/固定
1．1．3 荷载标准值
1．1．3．1 永久荷载标准值
楼板自重： gk1 ＝ 4.7kN/m
均布荷载： gk2 ＝ 0kN/m
1．1．3．2 可变荷载标准值
均布荷载： qk1 ＝ 2kN/m γQ ＝ 1.4 ψc ＝ 0.7 ψq ＝ 0.4
1．1．3．3 由可变荷载效应控制的荷载组合值
1.2 * (4.7 + 0 + 0) + 1.4 * (2 + 0) ＝ 8.44kN/m
1．1．3．4 由永久荷载效应控制的荷载组合值
1.35 * (4.7 + 0 + 0) + 0.7 * 1.4 * (2 + 0) ＝ 8.31kN/m

1．1．4 计算跨度 Lx ＝ 2700mm 计算跨度 Ly ＝ 3600mm
板厚 h ＝ 100mm
板底、板面纵筋合力点至近边距离：as ＝ 25mm、as' ＝ 25mm
1．1．5 混凝土强度等级：C20 fc ＝ 9.55N/mm ft ＝ 1.1mm
ftk ＝ 1.54N/mm Ec ＝ 25413N/mm
1．1．6 钢筋抗拉强度设计值 fy ＝ 210N/mm Es ＝ 210000N/mm

1．2 弯矩计算结果
1．2．1 平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx
Mx(L) ＝ (0.0296+0.2*0.013)*8.44*2.7^2 ＝ 1.98kN·m
Mx(D) ＝ (0.0296+0.2*0.013)*8.305*2.7^2 ＝ 1.95kN·m
Mx ＝ Max{Mx(L), Mx(D)} ＝ Max{1.98, 1.95} ＝ 1.98kN·m
Mxk ＝ (0.0296+0.2*0.013)*6.7*2.7^2 ＝ 1.57kN·m
Mxq ＝ (0.0296+0.2*0.013)*5.5*2.7^2 ＝ 1.29kN·m
ξ ＝ 0.038 ρ ＝ 0.17% ρmin ＝ 0.24% As ＝ 236(mm2)
实配 φ8@200 （As ＝ 251mm2）
最大裂缝宽度验算:

按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 ρte，按下式计算：
ρte ＝ As / Ate 混凝土规范 8.1.2－4
对矩形截面0的轴心受拉2构件：
Ate ＝ 0.5 * b * h = 0.5 * 1000 * 100 = 50000mm
ρte ＝ As / Ate ＝ 251.327/50000 = 0.00503
在最大裂缝宽度计算中，当 ρte ＜ 0.01 时，取 ρte ＝ 0.01
按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力 σsk，按下列公式计算：
受弯：σsk ＝ Mk / (0.87 * ho * As) （混凝土规范 8.1.3－3）
σsk ＝ 1572744.6/(0.87 * 76*251.327 = 94.642N/mm
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ，按混凝土规范式
ψ ＝ 1.1 - 0.65 * ftk / (ρte * σsk) ＝ 1.1 - 0.65 * 1.54 / (0.01 * 95) = 0.042
当 ψ ＜ 0.2 时，取 ψ ＝ 0.2　
最大裂缝宽度 ωmax，按混凝土规范式 8.1.2－1 计算：
ωmax ＝ αcr * ψ * σsk * (1.9 * c + 0.08 * deq / ρte ) / Es
＝ 2.1 * 0.2 * 95 * (1.9 * 20 + 0.08 * 11.4 / 0.01) / 210000
＝ 0.024mm

1．2．2 平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My
My(L) ＝ (0.013+0.2*0.0296)*8.44*2.7^2 ＝ 1.16kN·m
My(D) ＝ (0.013+0.2*0.0296)*8.305*2.7^2 ＝ 1.15kN·m
My ＝ Max{My(L), My(D)} ＝ Max{1.16, 1.15} ＝ 1.16kN·m
Myk ＝ (0.013+0.2*0.0296)*6.7*2.7^2 ＝ 0.92kN·m
Myq ＝ (0.013+0.2*0.0296)*5.5*2.7^2 ＝ 0.76kN·m
ξ ＝ 0.022 ρ ＝ 0.1% ρmin ＝ 0.24% As ＝ 236(mm2)
实配 φ8@200 （As ＝ 251mm2）
最大裂缝宽度验算:
按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 ρte，按下式计算：
ρte ＝ As / Ate 混凝土规范 8.1.2－4
对矩形截面0的轴心受拉2构件：
Ate ＝ 0.5 * b * h = 0.5 * 1000 * 100 = 50000mm
ρte ＝ As / Ate ＝ 251.327/50000 = 0.00503
在最大裂缝宽度计算中，当 ρte ＜ 0.01 时，取 ρte ＝ 0.01
按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力 σsk，按下列公式计算：

受弯：σsk ＝ Mk / (0.87 * ho * As) （混凝土规范 8.1.3－3）
σsk ＝ 924109.56/(0.87 * 76*251.327 = 55.61N/mm
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ，按混凝土规范式
ψ ＝ 1.1 - 0.65 * ftk / (ρte * σsk) ＝ 1.1 - 0.65 * 1.54 / (0.01 * 56) = -0.7
当 ψ ＜ 0.2 时，取 ψ ＝ 0.2　
最大裂缝宽度 ωmax，按混凝土规范式 8.1.2－1 计算：
ωmax ＝ αcr * ψ * σsk * (1.9 * c + 0.08 * deq / ρte ) / Es
＝ 2.1 * 0.2 * 56 * (1.9 * 20 + 0.08 * 11.4 / 0.01) / 210000
＝ 0.014mm

1．2．3 沿 Lx 方向的支座弯矩 Mx'
Mx'(L) ＝ -0.0701*8.44*2.7^2 ＝ -4.31kN·m
Mx'(D) ＝ -0.0701*8.305*2.7^2 ＝ -4.24kN·m
Mx' ＝ Max{Mx'(L), Mx'(D)} ＝ Max{-4.31, -4.24} ＝ -4.31kN·m
Mx'k ＝ -0.0701*6.7*2.7^2 ＝ -3.42kN·m
Mx'q ＝ -0.0701*5.5*2.7^2 ＝ -2.81kN·m
ξ ＝ 0.084 ρ ＝ 0.38% As ＝ 286(mm2)
实配 φ8@170 （As ＝ 296mm2）
最大裂缝宽度验算:
按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 ρte，按下式计算：
ρte ＝ As / Ate 混凝土规范 8.1.2－4
对矩形截面0的轴心受拉2构件：
Ate ＝ 0.5 * b * h = 0.5 * 1000 * 100 = 50000mm
ρte ＝ As / Ate ＝ 295.679/50000 = 0.00591
在最大裂缝宽度计算中，当 ρte ＜ 0.01 时，取 ρte ＝ 0.01
按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力 σsk，按下列公式计算：
受弯：σsk ＝ Mk / (0.87 * ho * As) （混凝土规范 8.1.3－3）
σsk ＝ 3423894.3/(0.87 * 76*295.679 = 175.132N/mm
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ，按混凝土规范式
ψ ＝ 1.1 - 0.65 * ftk / (ρte * σsk) ＝ 1.1 - 0.65 * 1.54 / (0.01 * 175) = 0.528
最大裂缝宽度 ωmax，按混凝土规范式 8.1.2－1 计算：
ωmax ＝ αcr * ψ * σsk * (1.9 * c + 0.08 * deq / ρte ) / Es

＝ 2.1 * 0.528 * 175 * (1.9 * 20 + 0.08 * 11.4 / 0.01) / 210000
＝ 0.12mm

1．2．4 沿 Ly 方向的支座弯矩 My'
My'(L) ＝ -0.0565*8.44*2.7^2 ＝ -3.48kN·m
My'(D) ＝ -0.0565*8.305*2.7^2 ＝ -3.42kN·m
My' ＝ Max{My'(L), My'(D)} ＝ Max{-3.48, -3.42} ＝ -3.48kN·m
My'k ＝ -0.0565*6.7*2.7^2 ＝ -2.76kN·m
My'q ＝ -0.0565*5.5*2.7^2 ＝ -2.27kN·m
ξ ＝ 0.067 ρ ＝ 0.3% As ＝ 228(mm2)
实配 φ6@120 （As ＝ 236mm2）
最大裂缝宽度验算:
按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 ρte，按下式计算：
ρte ＝ As / Ate 混凝土规范 8.1.2－4
对矩形截面0的轴心受拉2构件：
Ate ＝ 0.5 * b * h = 0.5 * 1000 * 100 = 50000mm
ρte ＝ As / Ate ＝ 235.619/50000 = 0.00471
在最大裂缝宽度计算中，当 ρte ＜ 0.01 时，取 ρte ＝ 0.01
按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力 σsk，按下列公式计算：
受弯：σsk ＝ Mk / (0.87 * ho * As) （混凝土规范 8.1.3－3）
σsk ＝ 27596